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关键词： 安全工程   电动汽车火灾   数值模拟   热释放速率   喷水强度  

摘要： 首先,对电动汽车火灾原因、特点、热释放速率(Heat Release Rate,HRR)三个方面展开了分析,为开展电动汽车火灾数值模拟研究提供了理论基础。其次,通过数值模拟可得:无喷淋时,电动汽车火灾HRR在250 s后达到峰值7 MW,与参考试验的6.8 MW接近;有喷淋时,电动汽车火灾HRR峰值为3.5 MW,且喷水强度为8 L/(min·m^(2))、12 L/(min·m^(2))、16 L/(min·m^(2))的三种喷淋工况扑灭电动汽车火灾的时间分别为300 s、250 s、200 s。研究可为电动汽车库消防设计提供参考。

关键词： 断层采动   煤柱宽度   数值模拟   应力变化  

摘要： 文章结合具体工程,采用FLAC3D数值模拟软件,构建了一个包含断层的三维地层模型,模拟了不同煤柱留设宽度下的采动效应。模拟结果显示,煤柱宽度的变化会影响煤层开采过程中的应力分布和位移变化。在应力方面,随着煤柱留设宽度的增加,超前支撑应力呈现先升后降的趋势,初期较窄煤柱可能导致应力集中,但随着开采的推进,应力逐渐释放;在位移方面,煤柱留设宽度的增加有效降低了煤层顶板的沉陷程度,增强了顶板稳定性。说明合理的煤柱留设宽度对于确保煤层开采的安全性和稳定性具有重要意义。

关键词： 圆管流动   扰动效果   CFD   数值模拟  

摘要： 液体在管内流动的效果对生产效率至关重要。本文主要讨论扰动元件类型及参数对扰动效果的影响。研究结果表明,当切深为螺杆设计的标准值时,湍流效果较好。对于标准螺杆型扰动元件,双头数标准螺杆型扰动元件效果最佳,单头数标准螺杆型扰动元件次之,三头数标准螺杆型扰动元件远差于其他两种。当圆管直径达到一定值后,直径越大,湍流效果越差。

关键词： 多负荷   非均匀入口   数值模拟   流场优化   智慧喷氨  

摘要： 为提升某660 MW燃煤机组SCR脱硝性能,采用网格法实测机组由高至低4种负荷下烟道入口流速、浓度等分布,并以此为入口参数进行CFD数值模拟计算,发现当前烟道首层催化剂前存在流速分布不均、氨氮量不匹配的问题。通过优化反应器入口导流板来提升首层催化剂前流速分布均匀性,并进行智慧喷氨设计,将原喷氨管路加装自动调节阀门以实现运行中喷氨量的实时调整。经数值模拟验证,优化设计方案能够适应不同负荷下流场变化,各负荷下首层催化剂前流速分布偏差小于15%,氨氮摩尔比分布偏差小于5%,均满足流场技术指标要求。

关键词： 注浆支护   补强支护   数值模拟   二次动压  

摘要： 以王家岭煤矿18111工作面回风顺槽受两次工作面回采动压影响,巷道严重变形为工程背景,基于室内岩石力学实验,通过现场调研、理论分析和数值模拟相结合的研究方法,对两次动压影响下18111回风顺槽补强支护参数进行研究。基于现场观测和钻孔窥视结果,分析由于巷道顶板岩层裂隙较发育,原(补强)支护参数也未能提高浅部破碎岩体的力学参数,针对性地提出了底板分级注浆工艺;提高注浆压力至4~5 MPa,优化浆液配比,确保岩体裂隙被浆液充满,达到强化岩体力学参数的目的。在二次动压影响下,巷道顶板及两帮的塑性区深度小于2.0 m,底板塑性区深度只有0.5 m,二次超前动压影响下巷道最大变形量小于300 mm。

关键词： 滑坡   极限平衡法   数值模拟   稳定性   应力应变  

摘要： 在对上川岛三沙公路长湾段滑坡的地质地貌、变形破坏进行深入调查的基础上,对滑坡的成因机理进行了分析得出结论:由于修建公路的人工开挖使得坡体的临空面高度和坡度的增大是滑坡产生的直接诱发因素,也是决定性因素,而长期的暴雨和降雨是主要的诱发因素。根据滑坡的地质环境条件,采用极限平衡法和数值模拟结合的方法对滑坡稳定性和变形破坏特征进行了计算和验证,结果表明,该滑坡目前处于欠稳定状态,在暴雨的情况下为不稳定状态,而数值模拟结果重现了滑坡的应力应变场特征、变形破坏特点和发展趋势。

关键词： 近岸水下钻孔爆破   数值模拟   地震波   水击波   传播规律   毁伤效应  

摘要： 为研究近岸水下钻孔爆破能量波传播规律,评估地震波、水击波协同作用下水库大坝的毁伤效应及地震波对库岸基坑的毁伤效应,以桂林市第二水源工程-引水工程取水口水下钻孔爆破工程为背景,采用全耦合拉格朗日-欧拉算法开展近岸水下钻孔爆破数值模拟研究,分析爆破能量波传播形态变化及衰减规律、水库大坝及库岸基坑动力响应特征。研究结果表明:现场测试水击波峰值压力随距离比例药量(Q 1/3/R)的衰减特征、大坝振动速度时程曲线及峰值振动速度变化规律与数值模拟的结果具有较高的吻合性,且现场测试和数值模拟得到的水击波峰值压力衰减特征均与Cole经验公式有较高的拟合性,验证了水下钻孔爆破数值模拟模型的可靠性;基于水击波在水库库水、地震波在水库库底岩体中传播衰减特征的直观分析结果,将爆破能量波传播过程划分为三个阶段——爆炸阶段、扩散阶段及衰减阶段;爆破能量波传播引起介质振动速度v=0.1 cm/s的地震波、水击波的影响范围依次为270.00 m、206.28 m,均未传播至水库大坝坝脚;水击波峰值压力随爆心距、深度增加衰减显著,基于爆破相似类比法建立了同时考虑爆心距与水下深度的双因素水击波峰值压力经验计算公式,可用于可靠预测水域中任意位置的水击波峰值压力;爆破能量波在水库大坝中传播引起芯墙与坝体产生明显的动力响应,坝体迎爆面底部区域振动响应较为显著且坝脚区域产生损伤;坝体迎爆面坝底监测点峰值振动速度仅为0.17 cm/s,小于规范规定限值2.5 cm/s,初步判断水库大坝处于安全稳定状态;坝体迎爆面坝脚区域最大损伤比仅为25%,为确保大坝绝对安全,需要考虑对水库大坝采取适当的隔振及防护措施;爆破地震波在库岸岩体中传播,引起库岸基坑迎爆面、基坑坑底及坑侧、基坑背爆面依次出现动力响应,迎爆面库岸基坑坑顶的峰值应力与峰值振动速度最大,近距离大药量爆破会对库岸基坑的安全稳定造成不利影响,需要对库岸基坑采取严格的加固和隔振措施。研究成果也可为类似工程爆破施工能量波传播规律分析和不利影响评估提供参考。

关键词： 近距离煤层   巷道布置方式   数值模拟   错距确定  

摘要： 泰安煤矿13102工作面回采巷道掘进期间受上覆12#煤层的12102工作面采空区影响,巷道掘进期间可能会出现顶板破碎、煤壁片帮现象。为了减少上覆采空区应力对回采巷道围岩破坏作用,分析上煤层煤柱支承压力对下煤层巷道的影响,确定巷道采用内错式布置,并利用数值模拟方法,确定13102工作面回风顺槽安全内错距为10 m。后期巷道掘进期间顶板最大下沉量为0.12 m,最大底鼓量为0.24 m,最大巷帮煤柱最大收敛量为0.29 m,围岩支护良好,永久支护失效率不足2%,巷道整体成型取得了显著应用效果。

关键词： 旋转喷雾干燥塔   烟气分布器   数值模拟   优化设计   主动学习  

摘要： 为了实现脱硫废水旋转喷雾干燥塔烟气分布器的优化设计,降低塔体阻力并提升蒸发性能,本文提出了一种基于CFD和LG-GPR-CIAL模型的优化方法。首先,利用CFD技术模拟干燥塔内流场分布,构建了稳态气液耦合模型获取样本;其次,引入LG-GPR-CIAL模型,利用高斯过程回归(GPR)构建代理模型,并借助遗传算法(GA)最小化留一法均方误差(LOO-MSE)以优化GPR模型超参数,主动学习策略采用置信度与重要性边界相结合的采样策略,每次仅选取置信区间最大且目标函数最优的一个点进行采样,实现样本量最小化与模型精度提升的双重目标;第三,通过调整内外导流板的几何参数,实现了对烟气分布器的优化设计,通过主动学习策略不断引入新的样本点,提高模型精度,最终确定最优解;最后,通过1个600MW燃煤机组脱硫废水旋转喷雾蒸发系统的实例,验证了该方法的有效性和准确性。研究结果表明:优化后的烟气分布器增加了出口气流的均匀性,降低了气流湍流强度,在保证脱硫废水旋转喷雾蒸发性能的同时,显著降低了10.05%的干燥塔的阻力。

关键词： 东丽湖地区   雾迷山组热储   地表水回灌   数值模拟  

摘要： 地热资源粗放式开发易引起水位下降,回灌是缓解水位下降的有效措施之一。天津市东丽湖地区碳酸盐岩热储回灌效果好,利用地表水回灌对热储层进行额外补充是可行的方案。本文聚焦地表水长期回灌对储层的影响,利用COMSOL建立了潘庄凸起构造区渗流数值模型,并对地表水回灌条件下东丽湖地区雾迷山组碳酸盐岩热储未来50年的温度场、压力场进行了预测。结果表明:DLB-01、DLB-02和DLB-03井持续地表水回灌50 a后,不会对周边开采井产生热突破,但DL-71井温度接近设定的热突破界限,因此需留意对附近开采井的水温监测;地表水回灌对周边热储水位提升明显,DL-71井在地表水回灌50 a后,水位上升并稳定在153.5 m左右。